El grafeno ha sido alabado desde su creación como el material que remplazaría al silicio y permitiría la fabricación de equipos todavía más pequeños y rápidos que los que tenemos hoy. Pero el grafeno ha ido avanzando por etapas y todavía no ocurre el mencionado reemplazo, aunque IBM ha dado un paso que podría ser fundamental en este camino.

La compañía publicó un paper en la revista Science anunciando haber construido un circuito integrado usando grafeno. Este material es un sólido de dos dimensiones compuesto por una sola capa de átomos de carbono, y sus descubridores, Andre Geim y Konstantin Novoselov ganaron el Nobel de Física el año pasado por su trabajo aislándolo en 2004.

El interés en el grafeno ha ido en aumento desde entonces, no sólo por el pequeño tamaño que tiene el material, sino también por su capacidad de transportar información de manera muy rápida. El ordenamiento de los átomos de carbono en el grafeno causa que el material tenga una alta movilidad de electrones, lo que podría redundar en una mayor velocidad de las comunicaciones si es que se utiliza para eso.

El circuito desarrollado por IBM es integrado, lo que significa que todos los componentes del mismo están concentrados en un solo lugar, tal como ocurre en los chips de computador. Los circuitos anteriores hechos con grafeno eran grandes (en el universo de circuitos, lo que significa quizás 1 cm), porque los elementos estaban separados y conectados entre sí por medio de cables. Las conexiones degradaban la señal que corría por el circuito, haciéndolo menos efectivo, además de aumentar el tamaño.

El circuito construido por IBM mide menos de un milímetro cuadrado. Fue diseñado para funcionar como un mezclador de frecuencias, es decir, que recibe señales de frecuencia de radio, las mezcla y emite una señal diferente a la salida. Esta conversión se utiliza mucho en las redes de comunicación actuales, para transformar las señales de frecuencia en sonido o información. Los mezcladores de este tipo se usan en radios y teléfonos, y se utilizan todavía en televisión analógica.

El circuito de IBM opera a 10 Ghz, una capacidad mayor a la que tienen la mayoría de los teléfonos actualmente. El sistema también funciona en altas temperaturas, lo que es útil en sistemas computacionales donde el calor puede limitar el desempeño del equipo.

Aunque los circuitos integrados de grafeno son un gran paso adelante en el uso de este material, todavía le queda mucho camino por recorrer antes de que se pueda usar en sistemas de computadora. Su principal obstáculo es que no se puede apagar completamente. El apagado es una parte importante de la transmisión de información de forma digital, porque los datos son enviados según patrones de encendido/apagado. Sin esta habilidad, el tamaño y la alta movilidad de electrones del grafeno se vuelven inútiles. Pero quién sabe, todavía quedan etapas que recorrer  y quizás en algún tiempo se le encuentre una solución a este problema.

Link: IBM builds the first graphene integrated circuit (Popular Mechanics)